WO2017182131A1 - Verfahren zur bestimmung eines finanziellen betrages für eine logistische leistung in einer fertigungsanlage und fertigungsanlage mit einem fahrzeug zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur bestimmung eines finanziellen betrages für eine logistische leistung in einer fertigungsanlage und fertigungsanlage mit einem fahrzeug zur durchführung des verfahrens Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for determining a financial amount for a logistical performance in a production plant and a production plant with a vehicle for carrying out the method.
  • the invention is therefore based on the object to simplify a flexible operation of the manufacturing plant.
  • the object is achieved in the method according to the features specified in claim 1 and in the manufacturing plant according to the features indicated in claim 8.
  • Important features of the invention in the method for determining a financial amount for a logistical service in a production facility are that an order information, in particular travel order information, is transmitted to a vehicle in the production facility,
  • the vehicle starts workstations in sequence, in particular wherein a respective manufacturing process step is carried out on the component transported by the vehicle at the respective workstation,
  • the logistical power detected is transmitted over an internet connection to a server located at a geographically spaced position
  • Production plant is arranged, wherein the server determines a value, in particular a financial value, from the recorded logistical performance, taking into account the number, type and / or position of the workstations of the production plant and / or routes.
  • the advantage here is that the logistics service can be billed as such.
  • the manufacturer of a product does not have to invest in intralogistic performance but can simply buy this service from the logistical service provider.
  • This provider in turn is arranged, for example, in a geographically different position and operates there the server, with which the determination of the financial amount and the creation of the bill is performed.
  • the supplier has the advantage that he can use the vehicles flexibly and for various applications. If
  • the higher-level control system of the production plant informs him of the new topography, including the
  • Extension with and the server then creates the financial amount corresponding to the logistic performance. If a workstation were approached or a way were approached which or which would be unknown to the server, an error condition would occur and be reported and / or displayed.
  • the detected values are the mass of the transported component
  • the advantage here is that the logistics performance can be determined in a simple manner.
  • the corresponding information about the changed number, type and / or position of the workstations of the production plant and / or routes is transmitted to the server, which then determines the value, in particular the financial value, takes this information into account.
  • the server determines the value, in particular the financial value, takes this information into account.
  • the electrical energy transmitted inductively to the vehicle is determined and taken into account as logistical power or at least as a proportion of the logistical power.
  • the logistical power is calculated from the value of the mass of the respectively transported component and from the value of the respectively traveled
  • the mass of each transported component is detected by means of a force sensor.
  • the advantage here is that a precise detection is possible.
  • the torque of the drive of the vehicle is determined and from this determines the mass of each transported component.
  • the advantage here is that no separate sensor is necessary because the drive anyway has an inverter-fed electric motor and the signal electronics of the inverter for motor control determines a model value of the torque. Thus, the existing torque value anyway usable.
  • the value of each traveled distance is determined from the time course of the detected position values of the vehicle.
  • the advantage here is that the logistical performance is easily determinable.
  • Important features in the production facility with a vehicle for carrying out an aforementioned method are that the vehicle has a position determination system and / or the vehicle has a force sensor which detects the mass of the component picked up and transported by the vehicle, in particular wherein
  • Force sensor between a receiving device of the vehicle and the rest of the vehicle is arranged, wherein the component is received by the receiving device, and / or the vehicle has a means for determining the torque of the drive of the vehicle, which is in operative connection with a means for determining the weight and / or mass of each picked up and transported by the vehicle component.
  • the advantage here is that the way easily determinable or the mass with force sensor or while saving a separate sensor can be determined.
  • the respective logistical performance is precise, comprehensible and easily determinable.
  • the extension of a manufacturing plant is schematically outlined.
  • the vehicle 7 receives from a higher-level control a production order, which contains the order of the workstations 1 to be approached. Traces 3 are then traversed and finally the vehicle 7 on the route leading away 6th
  • the logistical performance in particular driving performance and transport performance of the vehicle 7 is detected.
  • the distance traveled, the mass and / or the number of transported components and / or the nature and / or weight of the transported components 7 from the vehicle and the number of approached workstations 1 is detected and transmitted to the higher-level control.
  • Particularly simple is a determination of the logistic power from the product of the value of the mass and the distance covered.
  • the mass can be determined either with a force sensor which is arranged between the component, in particular its receptacle, and the rest of the vehicle.
  • the mass can also be determined from a model value or estimated value of the torque, this torque value being determined by the signal electronics of the inverter, which feeds the electric motor of the travel drive of the vehicle 7.
  • the higher-level controller is connected to a server via a communication channel, for example an Internet connection. From this server, a financial amount is determined depending on the recorded and transmitted logistics performance and created a corresponding invoice.
  • the production plant is to be extended, ie, a further workstation 2 and / or another infrastructure is added to the infrastructure network, the determination adapted to the logistical performance, ie the expansion of the production plant taken into account in the determination of the logistic performance.
  • the topographical change such as the position of the further workstation, is transmitted not only to the higher-level controller but also to the server. Thus, even when determining the financial amount, the extension is considered.
  • the vehicle 7 has on its underside on a secondary winding which is inductively coupled with a laid on the ground primary conductor, which is acted upon by a medium-frequency alternating current.
  • the middle frequency is preferably between 10 kHz and 1000 kHz.
  • the secondary winding is such a capacitance in series and / or connected in series, that the resonant frequency of the resonant circuit thus formed substantially corresponds to the frequency of the impressed in the primary conductor alternating current.
  • an inductive supply of the vehicle 7 is possible.
  • the primary conductor is laid along the tracks (3, 4) of the vehicle 7 on the ground.
  • the primary conductor is designed as a winding, in particular as a ring winding.
  • the ground need not be elongated along the tracks (3, 4) of the vehicle 7 to allow the laying of the primary conductor but only in the area of the compact portion of the winding. In the space around the winding, in which a sufficient inductive coupling between the primary winding and
  • Vehicle 7 and outside of said space, the vehicle 7, in particular its drive, the controller and the drives of the robot arm, can be supplied from the energy storage.
  • the higher-level control is arranged within the production plant.

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung eines finanziellen Betrages für eine logistische Leistung in einer Fertigungsanlage und Fertigungsanlage mit einem Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens, wobei - an ein Fahrzeug in der Fertigungsanlage eine Auftragsinformation, insbesondere Fahrauftragsinformation, übermittelt wird, - das Fahrzeug Arbeitsstationen der Reihe nach anfährt, insbesondere wobei an der jeweiligen Arbeitsstation ein jeweiliger Herstellverfahrensschritt an der vom Fahrzeug transportierten Komponente ausgeführt wird, - dabei die logistische Leistung erfasst wird, insbesondere die Anzahl der angefahrenen Arbeitsstationen, die zurückgelegte Fahrstrecke und/oder die Anzahl der vom Fahrzeug transportierten Komponenten - die erfasste logistische Leistung über eine Internetverbindung an eine Server übertragen wird, der an einer geographisch beabstandeten Position zur Fertigungsanlage angeordnet ist, wobei der Server aus der erfassten logistischen Leistung einen Wert, insbesondere finanziellen Wert, bestimmt unter Berücksichtigung der Anzahl, Art und/oder Position der Arbeitsstationen der Fertigungsanlage und/oder Fahrwege.

Description

Verfahren zur Bestimmung eines finanziellen Betrages für eine logistische Leistung in einer Fertigungsanlage und Fertigungsanlage mit einem Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines finanziellen Betrages für eine logistische Leistung in einer Fertigungsanlage und eine Fertigungsanlage mit einem Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist allgemein bekannt, dass in einer Fertigungsanlage eine logistische Leistung zu erbringen ist, beispielsweise durch Fließbänder.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Betreiben der Fertigungsanlage zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei der Fertigungsanlage nach den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zur Bestimmung eines finanziellen Betrages für eine logistische Leistung in einer Fertigungsanlage sind, dass an ein Fahrzeug in der Fertigungsanlage eine Auftragsinformation, insbesondere Fahrauftragsinformation, übermittelt wird,
- das Fahrzeug Arbeitsstationen der Reihe nach anfährt, insbesondere wobei an der jeweiligen Arbeitsstation ein jeweiliger Herstellverfahrensschritt an der vom Fahrzeug transportierten Komponente ausgeführt wird,
dabei die logistische Leistung erfasst wird, insbesondere die Anzahl der angefahrenen Arbeitsstationen, die zurückgelegte Fahrstrecke und/oder die Anzahl der vom Fahrzeug transportierten Komponenten
die erfasste logistische Leistung über eine Internetverbindung an eine Server übertragen wird, der an einer geographisch beabstandeten Position zur
Fertigungsanlage angeordnet ist, wobei der Server aus der erfassten logistischen Leistung einen Wert, insbesondere finanziellen Wert, bestimmt unter Berücksichtigung der Anzahl, Art und/oder Position der Arbeitsstationen der Fertigungsanlage und/oder Fahrwege. Von Vorteil ist dabei, dass die logistische Leistung als solche abrechenbar ist. Somit muss der Hersteller eines Produktes keine Investition für intralogistische Leistung auf sich nehmen sondern kann diese Leistung einfach kaufen vom Anbieter für logistische Leistung. Dieser Anbieter wiederum ist beispielsweise an einer geographisch verschiedenen Position angeordnet und betreibt dort den Server, mit welchem die Bestimmung des finanziellen Betrags und das Erstellen der Rechnung ausgeführt wird. Der Anbieter hat den Vorteil, dass er die Fahrzeuge flexibel und für verschiedene Anwendungen einsetzen kann. Wenn
beispielsweise vom Hersteller weniger Produkte hergestellt werden, kann er eines seiner Fahrzeuge in einer anderen Fertigungsanlage einsetzen. Wenn beispielsweise durch eine Erweiterung der Fertigungsanlage mehr intralogistische Leistung benötigt wird, teilt ihm die übergeordnete Steuerung der Fertigungsanlage die neue Topographie, also auch die
Erweiterung, mit und der Server erstellt dann den der logistischen Leistung entsprechenden finanziellen Betrag. Wenn eine Arbeitsstation angefahren werden würde oder ein Weg angefahren werden würde, welche oder welcher dem Server unbekannt wäre, würde ein Fehlerzustand eintreten und gemeldet und/oder angezeigt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erfassten Werte die Masse der transportierten Komponente,
die zurückgelegte Fahrstrecke,
- die Anzahl, Art und/oder Position der angefahrenen Arbeitsstationen,
und/oder die Anzahl der vom Fahrzeug transportierten Komponenten.
Von Vorteil ist dabei, dass die logistische Leistung in einfacher Weise bestimmbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Änderung, insbesondere Erweiterung, der Fertigungsanlage die entsprechende Information zur geänderten Anzahl, Art und/oder Position der Arbeitsstationen der Fertigungsanlage und/oder Fahrwege an den Server übermittelt, welcher dann bei Bestimmung des Wertes, insbesondere des finanziellen Wertes, diese Information berücksichtigt. Von Vorteil ist dabei, dass einerseits eine Rechnung erstellbar ist für die logistische Leistung und andererseits die im Server sich befindende topographische Information überprüfbar ist und gegebenenfalls eine Fehlermeldung erzeugbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die induktiv ans Fahrzeug übertragene elektrische Energie bestimmt und als logistische Leistung oder zumindest als Anteil der logistischen Leistung berücksichtigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Grundlage für die
Bestimmung der logistischen Leistung zugrunde legbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die logistische Leistung aus dem Wert der Masse der jeweils transportierten Komponente und aus dem Wert der jeweils zurückgelegten
Fahrstrecke bestimmt, insbesondere als Funktion des Produktes aus dem Wert der Masse der jeweils transportierten Komponente und aus dem Wert der jeweils zurückgelegten
Fahrstrecke. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Bestimmung ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Masse der jeweils transportierten Komponente mittels eines Kraftsensors erfasst. Von Vorteil ist dabei, dass eine präzise Erfassung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Drehmoment des Antriebs des Fahrzeugs bestimmt und daraus die die Masse der jeweils transportierten Komponente bestimmt. Von Vorteil ist dabei, dass kein separater Sensor notwendig ist, da der Antrieb sowieso einen wechselrichtergespeisten Elektromotor aufweist und die Signalelektronik des Wechselrichters zur Motorregelung einen Modellwert des Drehmoments bestimmt. Somit ist der sowieso vorhandene Drehmomentwert verwendbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Wert der jeweils zurückgelegten Fahrstrecke bestimmt aus dem zeitlichen Verlauf der erfassten Positionswerte des Fahrzeugs. Von Vorteil ist dabei, dass die logistische Leistung einfach bestimmbar. Wichtige Merkmale bei der Fertigungsanlage mit einem Fahrzeug zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens sind, dass das Fahrzeug ein Positionsbestimmungssystem aufweist und/oder das Fahrzeug einen Kraftsensor aufweist, welcher die Masse der jeweils vom Fahrzeug aufgenommenen und transportierten Komponente erfasst, insbesondere wobei der
Kraftsensor zwischen einer Aufnahmevorrichtung des Fahrzeugs und dem restlichen Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Komponente von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen ist, und/oder das Fahrzeug ein Mittel zur Bestimmung des Drehmoments des Antriebs des Fahrzeugs aufweist, das in Wirkverbindung ist mit einem Mittel zur Bestimmung der Gewichtskraft und/oder Masse der jeweils vom Fahrzeug aufgenommenen und transportierten Komponente.
Von Vorteil ist dabei, dass der Weg einfach bestimmbar beziehungsweise die Masse mit Kraftsensor oder unter Einsparung eines separaten Sensors bestimmbar ist. Somit ist die jeweilige logistische Leistung präzise, nachvollziehbar und einfach bestimmbar.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist die Erweiterung einer Fertigungsanlage schematisch skizziert. Dabei weist die Fertigungsanlage ohne Erweiterung ein Fahrzeug 7 auf, welches eine an Arbeitsstationen 1 zu bearbeitende Komponente über eine zuführende Fahrstrecke in die Fertigungsanlage zuführt und dort dann durch Verfahren über einen Fahrweg den zur Herstellung eines jeweiligen Produkts notwendigen Arbeitsstationen 1 der Reihe nach zuführt. Dabei müssen nicht alle Arbeitsstationen 1 angefahren werden.
Das Fahrzeug 7 erhält von einer übergeordneten Steuerung einen Produktionsauftrag, der die Reihenfolge der anzufahrenden Arbeitsstationen 1 enthält. Dabei werden dann Fahrwege 3 durchfahren und schließlich das Fahrzeug 7 über die wegführende Fahrstrecke 6
herausgeführt.
Die logistische Leistung, insbesondere Fahrleistung und Transportleistung, des Fahrzeugs 7 wird erfasst. Hierzu wird die zurückgelegte Fahrstrecke, die Masse und/oder die Anzahl der transportierten Komponenten und/oder die Art und/oder das Gewicht der vom Fahrzeug 7 transportierten Komponenten sowie die Anzahl der angefahrenen Arbeitsstationen 1 erfasst und an die übergeordnete Steuerung übermittelt. Besonders einfach ist eine Bestimmung der logistischen Leistung aus dem Produkt des Wertes der Masse und der zurückgelegten Fahrstrecke. Die Masse ist entweder mit einem Kraftsensor bestimmbar, der zwischen der Komponente, insbesondere seiner Aufnahme, und dem restlichen Fahrzeug angeordnet ist. Alternativ ist die Masse auch aus einem Modellwert oder Schätzwert des Drehmoments bestimmbar, wobei dieser Drehmomentwert von der Signalelektronik des Wechselrichters bestimmt wird, welcher den Elektromotor des Fahrantriebs des Fahrzeugs 7 speist.
Die übergeordnete Steuerung ist über einen Kommunikationskanal, beispielsweise eine Internet-Verbindung, mit einem Server verbunden. Von diesem Server wird ein finanzieller Betrag in Abhängigkeit von der erfassten und übermittelten logistischen Leistung bestimmt und eine entsprechende Rechnung erstellt.
Wenn nun die Fertigungsanlage erweitert werden soll, also eine weitere Arbeitsstation 2 und/oder ein weiterer Fahrweg dem Fahrwegnetzwerk hinzugefügt wird, wird das Bestimmen der logistischen Leistung angepasst, also die Erweiterung der Fertigungsanlage berücksichtigt bei der Bestimmung der logistischen Leistung.
Die topographische Änderung, wie beispielsweise die Position der weiteren Arbeitsstation, wird nicht nur an die übergeordnete Steuerung sondern auch an den Server übermittelt. Somit ist auch bei Bestimmen des finanziellen Betrags die Erweiterung berücksichtigbar.
Das Fahrzeug 7 weist an seiner Unterseite eine Sekundärwicklung auf, welche induktiv koppelbar ist mit einem am Boden verlegten Primärleiter, der mit einem mittelfrequenten Wechselstrom beaufschlagbar ist. Die Mittelfrequenz liegt hierbei vorzugsweise zwischen 10 kHz und 1000 kHz. Der Sekundärwicklung ist eine derartige Kapazität in Reihe und/oder seriell zugeschaltet, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in den Primärleiter eingeprägten Wechselstroms entspricht. Somit ist eine induktive Versorgung des Fahrzeugs 7 ermöglicht.
Der Primärleiter ist entlang der Fahrwege (3, 4) des Fahrzeugs 7 am Boden verlegt.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Primärleiter als Wicklung ausgeführt, insbesondere als Ringwicklung.
Somit muss der Boden nicht langgestreckt entlang der Fahrwege (3, 4) des Fahrzeugs 7 aufgefräst werden zur Ermöglichung der Verlegung des Primärleiters sondern nur im Bereich des kompakten Bereiches der Wicklung. In demjenigen Raumbereich um die Wicklung herum, in welchem eine ausreichende induktive Kopplung zwischen Primärwicklung und
Sekundärwicklung des Fahrzeugs 7 erreichbar ist, ist somit der Energiespeicher des
Fahrzeugs 7 beladbar und außerhalb des genannten Raumbereichs ist das Fahrzeug 7, insbesondere dessen Antrieb, die Steuerung und die Antriebe des Roboterarms, aus dem Energiespeicher versorgbar.
Die übergeordnete Steuerung ist innerhalb der Fertigungsanlage angeordnet. Bezugszeichenliste Arbeitsstation
weitere Arbeitsstation Fahrweg
weiterer Fahrweg
zuführende Fahrstrecke wegführende Fahrstrecke Fahrzeug

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur Bestimmung eines finanziellen Betrages für eine logistische Leistung in einer Fertigungsanlage,
dadurch gekennzeichnet, dass an ein Fahrzeug in der Fertigungsanlage eine Auftragsinformation, insbesondere Fahrauftragsinformation, übermittelt wird,
- das Fahrzeug entsprechend der Auftragsinformation Arbeitsstationen der Reihe nach anfährt, insbesondere wobei an der jeweiligen Arbeitsstation ein jeweiliger
Herstellverfahrensschntt an einer vom Fahrzeug aufgenommenen und transportierten Komponente ausgeführt wird,
dabei die logistische Leistung aus erfassten Werten bestimmt wird,
- die erfasste logistische Leistung über eine Internetverbindung an eine Server
übertragen wird, der an einer insbesondere geographisch beabstandeten Position zur Fertigungsanlage angeordnet ist,
wobei der Server aus der erfassten logistischen Leistung einen Wert, insbesondere finanziellen Wert, bestimmt,
insbesondere unter Berücksichtigung der Anzahl, Art und/oder Position der
Arbeitsstationen der Fertigungsanlage und/oder Fahrwege.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erfassten Werte die Masse der transportierten Komponente,
die zurückgelegte Fahrstrecke,
die Anzahl, Art und/oder Position der angefahrenen Arbeitsstationen,
und/oder die Anzahl der vom Fahrzeug transportierten Komponenten sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Änderung, insbesondere Erweiterung, der Fertigungsanlage die entsprechende Information zur geänderten Anzahl, Art und/oder Position der Arbeitsstationen der Fertigungsanlage und/oder Fahrwege an den Server übermittelt wird, welcher dann bei Bestimmung des Wertes, insbesondere des finanziellen Wertes, diese Information berücksichtigt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die induktiv ans Fahrzeug übertragene elektrische Energie bestimmt wird und als logistische Leistung oder zumindest als Anteil der logistischen Leistung berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die logistische Leistung aus dem Wert der Masse der jeweils transportierten Komponente und aus dem Wert der jeweils zurückgelegten Fahrstrecke bestimmt wird, insbesondere als Funktion des Produktes aus dem Wert der Masse der jeweils transportierten Komponente und aus dem Wert der jeweils zurückgelegten Fahrstrecke.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Masse der jeweils transportierten Komponente mittels eines Kraftsensors erfasst wird oder dass das Drehmoment des Antriebs des Fahrzeugs bestimmt wird und daraus die die Masse der jeweils transportierten Komponente bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wert der jeweils zurückgelegten Fahrstrecke bestimmt wird aus dem zeitlichen Verlauf der erfassten Positionswerte des Fahrzeugs.
8. Fertigungsanlage mit einem Fahrzeug zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug ein Positionsbestimmungssystem aufweist und/oder dass das Fahrzeug einen Kraftsensor aufweist, welcher die Masse der jeweils vom Fahrzeug aufgenommenen und transportierten Komponente erfasst, insbesondere wobei der
Kraftsensor zwischen einer Aufnahmevorrichtung des Fahrzeugs und dem restlichen Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Komponente von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen ist, und/oder dass das Fahrzeug ein Mittel zur Bestimmung des Drehmoments des Antriebs des Fahrzeugs aufweist, das in Wirkverbindung ist mit einem Mittel zur Bestimmung der Gewichtskraft und/oder Masse der jeweils vom Fahrzeug aufgenommenen und transportierten Komponente.
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